環(huán)保在線技術文章
巖棉保溫材料的綠色生產與應用
閱讀：982 發(fā)布時間：2019-4-29保溫材料按照材質組成來劃分，大致可以分為兩大類：一是有機絕緣材料，如發(fā)泡聚苯乙烯泡沫板/硬質聚氨酯泡沫板等；二是無機保溫材料，如巖棉，玻璃棉，泡沫玻璃板等。其中，以巖棉，玻璃棉為代表的礦物棉因具有其他保溫材料所不具有的優(yōu)點，在保溫材料行業(yè)內備受推崇管，產量一直呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢。其中巖棉以其更高的耐火極限和熔點溫度，在建筑防火保溫方面更受青睞，近幾年來產量一路增長態(tài)勢。
巖棉是目前使用量zui大/增長zui快的無機保溫材料。那么究竟什么是巖棉？巖棉是不是一種綠色保溫材料？那本文就將巖棉的特點，應用和生產等方面進行闡述。
巖棉的定義
巖棉可以一理解成用石頭做成的棉織品。巖棉的發(fā)現(xiàn)實在夏威夷島*次火山噴發(fā)后，島上的居民在地上發(fā)現(xiàn)了一縷一縷融化后質地柔軟的巖石，這就是zui初人類認知的巖棉纖維。當把這種纖維制作成板狀。氈狀或是管狀材料后，它就被賦予了很好的保溫隔熱，吸引降噪的性能。
那么巖棉和石棉有什么區(qū)別呢？他們之間zui本質的不同是？巖棉是一種非晶態(tài)的，他的纖維尺寸極小，其直徑緊有頭發(fā)絲的百分之一，且穩(wěn)定性好，能在空氣和水中懸浮數(shù)周。石棉已經被確認對人體健康有害的，被癌癥研究中心肯定為致癌物，在建材領域被明令禁止使用。
既然石棉對人體有害，那么巖棉也是礦物纖維，它對人體有沒有害處，那么巖棉也是礦物纖維，它對人體有沒有害處呢？其實對這一點倒不用擔心?，F(xiàn)在巖棉的但纖維直徑普遍在3微米以上，這種尺寸的纖維很難被人體吸收。世界衛(wèi)生組織已經就眼棉纖維是否致癌物進行了大量研究，結果清楚表明’巖棉纖維不是致癌物。另外歐洲機構已經在這個問題上有幾十年的研究經歷，也沒有任何證據(jù)說明巖棉具有致癌性。癌癥研究蜀的專題項目。
巖棉在綠色環(huán)保節(jié)能領域起到了重要的作用，因為巖棉具有*的隔熱性能。熱導率是衡量材料絕熱性能的一項重要參數(shù)，熱導率越小，其隔熱保溫性能越好。從這個角度上來說，巖棉制品的隔熱性能使鋼筋混凝土的40倍，是磚土結構的20多倍，是水泥砂漿的30倍，是木材的3-5倍用一種形象比喻就是，如果建筑用了巖棉板做保溫，就像大樓穿上了棉衣/
但在所有的保溫材料中，巖棉的絕熱性能并不是zui出色的。比如，巖棉隔熱性能可能要稍遜于聚氨酯發(fā)泡材料等。但是為什么巖棉在綠色節(jié)能領域如此備受推崇呢？
目前建筑領域采用的有機保溫材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料EPS板和擠塑板，聚氨酯和酚醛泡沫等。他們都是泡沫形態(tài)的有機材料，在很多方面都擁有幾位的性能，如質量輕，隔熱性好，隔聲性能優(yōu)，具有一定的彈性。低吸水性，耐低溫性，易加工等。這些材料技術成熟/施工方便。性價比高是保溫節(jié)能箭鏃設計和建筑施工單位常用的隔熱體系，但是這類材料有個致命的缺點。在樓房遭遇火災的時候他們不僅不能起到防火的蔓延，而且在燃燒時會釋放大量的熱并產生大量的有毒煙氣，造成被困人員及救援人員傷亡。雖然有研究表明可以通過改性手段對這類有機材料進行處理，提高他們的防火等級，但是由此帶來添加阻燃劑的毒性問題仍然不容忽視，因此在高層建筑及防火要求高的公共建筑中，他們都不是很好的選擇。
相比這些有機材料，巖棉作為*不然防火材料，其防火性能就顯得尤其難能可貴。對一棟建筑來說，其防火性能的重要性不言而喻。近年來幾次重大火災安全事故，引起了建筑行業(yè)的反思，也促使政府對建材行業(yè)做出了強制規(guī)定。在這中大環(huán)境下，巖棉所具有的及為的防火性能就成為了和其他保溫材料進行競爭的zui大優(yōu)勢。無論是中國還是歐美國家，巖棉都被視作一種良好的建筑防火安*方案，，是高層建筑和公共建筑的材料。這些都充分反應在歐美國家EN13500與ETAG004標準的規(guī)定中。以民族精神zui為嚴謹?shù)牡聡鵀槔?，?2米以上的高層建筑，巖棉在德國外墻外保溫系統(tǒng)中的*為100%，可見巖棉對高層建筑防火的重要性。同時，由于眼棉接近中性，且具有*的惰性，不會對與之接觸的管道和墻體造成腐蝕。另外，眼棉內部結構疏松多孔，存在大量貫通的微型通道，使其成為一種會呼吸的材料。這種*的性質在維持建筑內外濕毒平衡，提高人居舒適度方面也發(fā)揮了重要的作用。
巖棉的綠色應用
眼棉作為*防火的綠色建筑材料，在國外尤其是歐洲建筑市場得到了大量的使用，已形成了成熟的產品標準和系統(tǒng)指南。北歐人均消耗量在20千克以上，欸國人均消耗量為5-10千克。由于防火問題，在美國巖棉，礦渣棉占70%，在德國超過22米的建筑外保溫幾乎全部采用巖棉。在我國，巖棉作為建筑保溫材料的使用率這兩年提升的也非?？?，特別是在對防火要求很高的公共建筑和高層建筑領域，其在民用建筑領域的使用率也在穩(wěn)步提高，而根據(jù)測算，外墻建筑中沒使用一噸巖棉保溫產品，一年可節(jié)約1.5噸左右的標煤，按巖棉產品25年的生命周期算，共計可節(jié)約40噸左右標煤。一每噸巖棉生產能耗約400千克的標煤算能耗之比大約100倍，這種節(jié)能效果是相當客觀的。
巖棉在建筑上的應用主要有外墻保溫/防火隔離帶/屋面保溫3種應用形式。
外墻保溫巖棉板具有*的抗壓和抗拉伸強度/較低的溪水和吸濕性/尺寸穩(wěn)定性良好，不會產生膨脹和收縮。耐老化等優(yōu)點，能與外墻系統(tǒng)兼容，對建筑物提供有限的保溫節(jié)能。防火級氣候保護等多種性能。巖棉不燃燒，不釋放熱量和有毒煙氣，火災發(fā)生時還可以有效隔斷火焰蔓延防火性能。另外，巖棉對碳鋼等金屬材料及建筑物中各種構建均不產生腐蝕具有的吸音降噪和彈性消震得物理特性，不吸濕，耐老化，性能長期穩(wěn)定。
巖棉帶可以作為防火隔離帶，與燃燒性能達不到*保溫材料的配套使用，以及提高建筑物外墻的消防防火功能。外保溫系統(tǒng)中采用巖棉作為活活隔離帶能有效的阻止火線在系統(tǒng)內部的傳播。在火災條件下，翻過隔離帶既要組織火焰在系統(tǒng)內同的傳播。在火災條件下，防火隔離帶既要阻止或減緩火源對直接受火區(qū)域內外保溫系統(tǒng)的攻擊，又要組織火焰通過外保溫系統(tǒng)向外傳播。同時，還要能夠維持自身阻火構造體的穩(wěn)定存在及維持系統(tǒng)保溫面層的基本穩(wěn)定。
高強度的防水巖棉板可以作為保溫層和承載層，與柔性防水卷材，隔氣層，系統(tǒng)緊固件組合形成的屋面系統(tǒng)，一般應用于工業(yè)廠房，機場商場，體育場館及倉儲設施等鋼結構或是混凝土評定屋面。這種系統(tǒng)是一種具有安全防火，節(jié)能和吸音隔音功能的新型屋面體系，目前歐美等國家已經得到廣泛應用。
當然，巖棉作為一種保溫材料，首先是出現(xiàn)工業(yè)領域中。在一些廠房車間中，只要有傳熱情況的發(fā)生，基本上都能看到巖棉的身影，比如在鍋爐上使用巖棉，構建成輕質爐墻，在保溫的同時，也可以減輕大型活力發(fā)電鍋爐或是快裝鍋爐整體重量’此外，由于巖棉板可以做30°以內的彎曲，同時具有半硬質和軟質雙重特點，可用作大直徑的設備管道保溫，非常便于施工。